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    [技术]OptiSystem应用:光纤陀螺仪系统设计 [复制链接]

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    离线infotek
     
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    只看楼主 正序阅读 楼主  发表于: 07-28
    光纤陀螺仪系统设计:DC检测方法[1] )mcEQ-!b  
    I=Zx"'Um  
    使用理想元件,输出光电流(I)为 M:SO2Czz  
    Mtm OUI&'  
    (1) Bx~[F  
    }xb=<  
    其中 φs 是萨格纳克相移 , Io  是以零角速度情况计算出的电流 12`_;[37  
    udqS'g&  
    (2) @9G- m(?*  
    e;95a  
    P 是光源光功率, σ 是光电检测器的响应度(在我们的案例中等于1)。在等式(2)中将光功率除以2是因为在耦合器处功率损失了一半。 一旦 φs 确定了, 我们可以计算 Xa 9TS"  
    $ 0Yh!L?\  
    (3) Es5p}uh.[Y  
    ]`=X'fED  
    其中 L 是光线长度, D 是环直径, λ 是光源波长,由此来确定环路Ω 的角速度。注意,由于等式(1)具有余弦,因此直流技术无法区分正负速度。 {U!uVQC'  
    \+PIe7f_  
    图1.FOG DC检测布局 :Ao!ls' =  
    光纤陀螺仪系统设计:相位调制方法[2] b'@we0V@S  
    qCMl!g'  
    当尝试测量非常低的角旋转速率时,DC方法不是很准确,所以通常使用相位调制技术。 对于该设置,光检测信号 {{yt*7k{  
    9ptFG]lZ  
    (4) hP@(6X,"  
    D^F{u Dlb  
    将相位调制器幅度选择到+/-0.9 rad ,给出最大化J1(Φm) = 0.581517 的项Φm = 1.8 。提取调制频率ωm的余弦级数 u=+q$Q]  
     t,%iL  
    (5) b3qc_  
    dfj\RIV8  
    公式3得到角速度。我们可以重新排列找到φ_𝑠,然后再次使用公式(3)找到角速度。 注意,在这种情况下,由于等式(5)具有正弦关系,所以我们可以确定角速度的大小和方向。另外,在这种情况下, 在等式(2)中,零速电流不是𝐼_𝑜=𝜎𝑃/2 而是 𝐼_𝑜=𝜎𝑃/8因为在光到达光电二极管的时候,其功率已经被耦合器减半了三次。 |Rzy8j*  
    "E=j|q  
    图2.OptiSystem设计的调制技术原理图(资料来源:REF)(注:光纤偏振器未包含在设计中)
    6vzk\n  
    对于以下的OptiSystem设计,角速度已设置为7.27e-5rad / s(地球的转速)。 I-FOG的设置显示在红色框中(在全局参数下)。 通过使用相移分量来应用萨格纳克相移,计算如下: !$qKb_#nC  
    w Fn[9_`*  
    &lc8G  
    } /^C|iS7  
    在这里,我们根据前面的方程,使用C ++组件来计算角速度。 测得的角速度(在C ++组件下显示为结果)为7.29e-5rad / s。 V`hu,Y;%  
    tJI,r_  
    图3.FOG 相位调制
     
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    只看该作者 1楼 发表于: 08-04
    期待继续更新,谢谢